温湿度复合应激对运动能力的影响

闫相吉　安玉香

随着全球气候变暖，近年来，我国南方地区冬季低温高湿气候事件明显增多，出现了大范围的持续性低温、雨雪、冰冻等极端气候事件，使我国南方居民不但在夏季饱受高温高湿气候的煎熬，还将在冬季饱受低温高湿（寒湿）气候的折磨[1]。然而，近年来北方夏季高温事件有明显减少趋势，而降水量剧增趋势未减，使我国北方居民在夏季还将遭受湿气（多为常温高湿）的严重煎熬，这对长年生活在低湿环境中北方居民带来极大的不适[2]。总之，无论冬季，还是夏季，无论是南方，还是北方，我国居民都将不同程度地遭受高湿气候的袭扰，如何在温湿度复合应激条件下生活、运动或作业已成为一个不可逃避的普遍问题。现有研究对高温常湿、高温高湿、常温高湿及低温常湿环境下运动或作业对机体影响的研究已有一定的积累，但是有关低温高湿环境对运动主体的应激胁迫作用还不甚清楚，部分环境的应激胁迫作用机制尚不确定，注重温湿度复合应激（低温高湿、常温高湿、高温高湿环境）对运动主体的胁迫作用及其机制研究，对提高运动主体的环境适应能力具有重要的实用价值。

1.高温常湿环境对运动主体的应激胁迫作用

在高温常湿环境下暴露或作业对运动主体的生理机能响应在心血管系统、能量代谢系统、循环系统等方面已有一定的研究，但是部分具体作用机制尚存争议，需要更多实验研究的支持。

高温环境下运动会引起体温升高，心率加快，心血管系统负担加剧。高温环境下运动应激使体温升高时，机体产生了大量热量（特别是骨骼肌），须即时将过多热量排出体外，否则体温持续过高将影响机体工作能力。如果要使应激产生的热量散发，只有通过血液运输的形式将热量运至体表，使得更多的血液流至皮肤。与此同时，适当的血液需要供应运动肌肉以提供足够的氧气（代谢的需要）。这时，有限的血液在运动需要和散热需要之间展开竞争。流经皮肤血管的血量占心输出量的比值高温环境下运动时比常温环境下运动时高出15%。参与外周血液循环的血流量增大，此外，由于出汗而造成的失水使得血浆量下降，循环血量减少，致使回心血量相应减少，导致每搏输出量仅略微增加或相对减少。心血管系统只有做出适当的调整才能够满足机体皮肤散热和运动肌耗氧量的双重需要——血液重新分配。回心血量的减少，每搏输出量亦相应减少，为了保持不变的心输出量到外周，只有通過心率代偿性升高，来弥补血量不足。由于皮肤散热导致的循环血量的减少可致使血液的黏滞度升高，红细胞的比容增加，心脏的负荷加剧，心脏工作效率显著下降。如果体内的热量得不到及时的转移，那么体温将维持在高水平。体温持续处于高水平会严重影响运动主体长时间的工作能力，并对其心脏和心血管系统造成重大损伤[3]。

运动主体在高温环境下运动会致使机体脱水，使得人体血浆容量减少，血液浓缩，红血球比积和血液粘滞度增加，脱水时肌肉的收缩能力会显著降低。在热环境中运动时血浆儿茶酚胺浓度升高，血乳酸浓度升高，肌糖原耗竭加快[3]。

2.高温高湿环境对运动主体的应激胁迫作用

高温高湿环境对运动主体的应激胁迫作用研究主要体现在神经系统、能量代谢、循环系统等方面，对于在高温高湿环境下汗液蒸发形式研究较多。

实验证明，在高温高湿环境下暴露或运动会引起机体能量代谢产生相应变化。当体温升高时，能量代谢需要的缘故，肌糖元消耗增加，脂肪氧化分解也显著加强；在高温高湿环境下，人体神经内分泌系统反应加强，中枢神经系统出现先兴奋后抑制的现象。 [3]。还会致使人体汗液形成加快，散热阻滞，体核温度维持在高水平[4]。

当空气温度较高、相对湿度较大时，运动员皮肤水分含量增加，细胞膨胀并关闭汗腺，可能会遇到排汗困难，即汗液形成加快，挥发较少[5]。

3.常温高湿环境对运动主体的应激胁迫作用

研究表明，常温高湿较常温常湿肌肉握力大，存在显著差异（P<0.05）。可能是因为肌力受空气湿度的影响，湿度太高，肌丝纤维间粘滞度增加，影响肌丝相对滑动，使肌力下降，并容易引起损伤。

另有研究表明，在常温高湿环境中，伴有一定风力的条件下作业，作业人员风关痛患病率高达85.7%，在不同作业次数组之间患病率有显著差异（P<0.05）。风关痛是指人体感受风寒湿邪所引起的肌肉、关节疼痛为主要表现的疾病。

4.低温常湿环境对运动主体的应激胁迫作用

低温常湿环境对运动主体应激胁迫作用，主要集中于神经系统、运动系统、能量代谢等方面，对于低温常湿环境下能量代谢变化和运动系统损伤研究已有一定的积累，但其作用机制有待于进一步探讨。

寒冷低温可促使骨骼肌代谢加强，并且影响机体外周神经系统，使得皮肤以及肢端感觉降低，肌肉的协调能力下降，关节的灵活性也减弱，这容易发生肌肉和肌腱撕裂、抽筋等运动性损伤。此外，较低的体温可致使肌肉僵硬、粘滞性提高，使得骨骼肌产生兴奋的能力下降及某些酶的作用显著下降[6]。研究表明，在机体温度过低时，肌肉组织生成及贮存能量的能力减低。

结论

随着全球气候变暖，我国居民都将不同程度地遭受高湿气候的袭扰，如何在温湿度复合应激条件下生活、运动或作业已成为一个不同逃避的普遍问题。温湿度复合应激对运动主体的胁迫作用及机制已有一定的研究，但仍处于探索阶段，部分胁迫作用的作用机制尚不确定，并且对于在低温高湿环境下运动对机体机能的影响及作用机制研究较少，不同温湿度环境对运动主体的应激胁迫作用及机制的确定，为人们环境适应能力的提高提供数据支持，是人们在不同恶劣环境下生活、运动或作业的重要保障。（作者单位：沈阳师范大学体育科学学院）

通讯作者：安玉香

基金项目：国家自然科学基金面上项目（41275159）；沈阳师范大学重大原创性科学研究项目（SY201201）

参考文献

[1]刘吉峰，丁裕国，江志红.全球变暖加剧对极端气候概率影响的初步探讨[J].高原气象，2007，26（4）：837-842.

[2]龚强，汪宏宇，王盘兴.东北夏季降水的气候及异常特征分析[J]. 气象科技，2006，34（4）：387-397.

[3]周珍珍.高温环境下机体生理机能变化及对运动的影响[J].内腔科技，2011（3）：29-30.

[4]宋高晴.热条件下运动负荷对脑的生理功能及代谢的影响[J].山东体育学院学报，2004，20（3）：48-51.

[5]苗平.湿空气对人体舒适性的影响[J].洁净与空调技术，2003，（4）：13-16.

[6]滕玥，高燕，崔岩.寒冷低温对机体的影响[J].沈阳部队医药，2011，24（5）：357-360.